近日,上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院整復外科教授李青峰團隊和澳門科技大學、美國拉希醫(yī)療中心科學家合作,在《細胞-報告醫(yī)學》發(fā)表文章,原創(chuàng)性提出空間誘導再生(SIR)概念,并指出人體骨膜組織具有空間誘導定向定型生成骨軟骨結(jié)構(gòu)性組織、器官的能力。

此前,該團隊在動物模型中驗證了空間誘導再生方式的有效性及安全性。該項研究中,他們以指關(guān)節(jié)和耳廓重建為例,首次在人體內(nèi)不使用任何外源細胞、生物支架及細胞因子的前提下,利用人體自身的組織再生能力,新生出無免疫排斥的自體組織和器官的功能性結(jié)構(gòu),并成功用于病人缺損部位修復。

科學家突破組織、器官構(gòu)建與再生核心難題-肽度TIMEDOO

再生掌指重建缺損關(guān)節(jié)。受訪者供圖

傳統(tǒng)組織工程技術(shù)在組織、器官構(gòu)建中,需要加入種子細胞、細胞支架及生長因子,同時還涉及體外培養(yǎng),其中存在著生物安全性及倫理方面的問題。該研究整個再生過程中無任何體外培養(yǎng)過程,均為自體再生組織,具有更高的安全性,且符合倫理要求,解決了目前組織、器官構(gòu)建與再生的核心難題。該研究也為其他組織再生,特別是具有復雜結(jié)構(gòu)和功能的器官再造提供了可能性,對再生醫(yī)學發(fā)展有重要的理論意義和臨床價值。

研究人員將3D打印的特定關(guān)節(jié)形狀的“Chamber(再生模型)”植入體內(nèi),利用空間誘導再生機制,在人體內(nèi)精準地再生出與缺損的掌指關(guān)節(jié)形態(tài)及功能相匹配的關(guān)節(jié)頭,并將再生關(guān)節(jié)頭移植于病人的關(guān)節(jié)缺損部位進行個性化的自體組織修復。

研究組隨后將該修復策略用于治療5例單側(cè)小耳畸形患者,驗證了該方法也可以用于重建解剖學上精確形狀的外耳軟骨結(jié)構(gòu),并進一步實現(xiàn)了耳廓再造。經(jīng)過遠期隨訪均獲得了滿意的臨床效果。

科學家突破組織、器官構(gòu)建與再生核心難題-肽度TIMEDOO

體內(nèi)空間誘導再生的耳廓形狀軟骨。受訪者供圖

研究組構(gòu)建相應動物模型,通過高通量測序和單細胞檢測技術(shù)探索了該空間誘導再生過程的分子機制,獲得了空間誘導再生過程發(fā)揮重要作用的信號通路,呈現(xiàn)了特定分子表達和細胞群變化。為空間誘導組織、器官再生的臨床應用提供了依據(jù)。

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2023.101156

來源:《細胞-報告醫(yī)學》